وجهات النظر: 0 المؤلف: محرر الموقع النشر الوقت: 2024-11-24 الأصل: موقع
مع استمرار ارتفاع الطلب على الطاقة الشمسية ، فإن الحاجة إلى أنظمة تخزين الطاقة الشمسية الموثوقة. سواء بالنسبة للتطبيقات السكنية أو الصناعية أو على نطاق المنفعة ، أصبح تخزين الطاقة الشمسية عنصرًا مهمًا في زيادة فعالية أنظمة الطاقة الشمسية. تتيح أنظمة التخزين الشمسية للمستخدمين التقاط الطاقة الزائدة التي تنتجها الألواح الشمسية خلال اليوم وتخزينها للاستخدام خلال فترات الطلب العالي أو عندما لا تكون الشمس مشرقة. هذه القدرة تجعل التخزين الشمسي حلاً أساسيًا للتغلب على الطبيعة المتقطعة للطاقة الشمسية.
أدى ائتمان ضريبة الاستثمار الفيدرالي (ITC) ، الذي زاد إلى 30 ٪ لكل من أنظمة الطاقة الشمسية وتخزين البطارية المستقلة ، إلى زيادة تبني تخزين الطاقة الشمسية. تقدم عدة ولايات مثل كاليفورنيا وهاواي وإلينوي وماريلاند وماساتشوستس وأوريجون أيضًا حوافز جذابة ، والتي جعلت عام 2025 عامًا بارزًا لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية ، في القطاعات السكنية والتجارية.
يشير تخزين الطاقة الشمسية إلى عملية تخزين الطاقة الزائدة الناتجة عن الألواح الشمسية خلال اليوم ، بحيث يمكن استخدامها لاحقًا عندما يتجاوز الطلب على الطاقة الإنتاج أو عندما لا تكون الشمس مشرقة. هناك نوعان رئيسيان من أنظمة التخزين الشمسية: تلك المستخدمة للتطبيقات خارج الشبكة وتلك المدمجة مع الأنظمة المتصلة بالشبكة. تعتمد الأنظمة خارج الشبكة بالكامل على تخزين البطارية لتوفير الطاقة أثناء الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي. تسمح الأنظمة المتصلة بالشبكات ، التي غالبًا ما تكون الأنظمة الشمسية الهجينة ، للمنازل والشركات بمواصلة استخدام الطاقة المخزنة أثناء انقطاع التيار الكهربائي وزيادة وفورات الطاقة من خلال الرسم على الطاقة المخزنة خلال ساعات الذروة عندما تكون معدلات الكهرباء أعلى.
بالنسبة لأصحاب المنازل والشركات في المناطق التي تحتوي على تسعير الكهرباء في وقت الاستخدام (TOU) ، يمكن أن توفر تخزين الطاقة الشمسية وفورات كبيرة. من خلال شحن بطارياتها خلال ساعات خارج أوقات الذروة عندما تكون المعدلات أقل ، يمكن للمستخدمين استخدام الطاقة المخزنة خلال ساعات الذروة عندما تكون معدلات الكهرباء أعلى ، مما يقلل من تكاليف الكهرباء الإجمالية.
العديد من الشهيرة أنظمة تخزين الطاقة الشمسية في السوق اليوم. تختلف هذه الأنظمة من حيث كيمياء البطارية ، والسعة ، والتوافق مع المحولات ، وعمر الدورة. فيما يلي انهيار لبعض الخيارات الرائدة: سعة
| الطاقة الشمسية | كيمياء بطارية | (KWH) | دورة الحياة | توافق عاكس |
|---|---|---|---|---|
| enphase iq 10 | فوسفات الحديد الليثيوم (LifePo4) | 10.1 كيلو واط ساعة | أكثر من 10000 دورة | مصممة لمشاركات microinverts enphase |
| قلعة Evault Max | فوسفات الحديد الليثيوم (LifePo4) | 18.5 كيلو واط ساعة | 6000+ دورات | متوافق مع مختلف المحولات الشمسية |
| Generac pwrcell | فوسفات الحديد الليثيوم (LifePo4) | ما يصل إلى 17.1 كيلو واط | يختلف | العاكس الشمسي مدمج |
| LG Chem Resu 10H | ليثيوم نيكل أكسيد الكوبالت (NMC) | 9.6 كيلو واط ساعة | 6000+ دورات | متوافق مع مختلف المحولات الشمسية |
| Panasonic Evervolt | ليثيوم نيكل أكسيد المنغنيز الكوبالت (NCM) | 9 ، 13.5 ، أو 18 كيلو واط | 6000+ دورات | يمكن إقرانها بمختلف المحولات |
| Sonnen Eco 10 | فوسفات الحديد الليثيوم (LifePo4) | 10 كيلو واط ساعة | أكثر من 10000 دورة | العاكس المتكامل |
| تسلا باوردوول 2 | أكسيد الكوبالت المنغنيز النيكل (NMC) | 13.5 كيلو واط ساعة | 4000+ دورات | العاكس المتكامل |
| تسلا باوردوول 3 | فوسفات الحديد الليثيوم (LifePo4) | 13.5 كيلو واط ساعة | 4000+ دورات | العاكس المتكامل |
ملاحظة: قيم الحياة الدراسية هي تقديرات تقريبية.
تعد أنظمة تخزين الطاقة الشمسية ضرورية لتوفير طاقة موثوقة عندما لا تكون الشمس مشرقة. أنها توفر حلًا لانقطاع التيار الكهربائي ، والتي أصبحت أكثر تواتراً مع زيادة أعمار شبكة المرافق والأحداث الجوية القاسية. في العديد من المناطق ، أغلقت شركات المرافق الطاقة لمنع حرائق الغابات ، وترك المنازل والشركات بدون كهرباء. يمكن لمولدات النسخ الاحتياطية توفير قوة مؤقتة ، لكنها تعتمد على الوقود الأحفوري ، وتنبعث من الملوثات الضارة ، وذات صاخبة.
في المقابل ، توفر أنظمة تخزين الطاقة الشمسية حلًا أنظف وأكثر هدوءًا وأكثر استدامة. من خلال تخزين الطاقة الزائدة خلال فترات ذروة أشعة الشمس ، تساعد هذه الأنظمة على تثبيت الشبكة ، وتقليل النفايات ، وزيادة أمن الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد أنظمة تخزين الطاقة الشمسية في تقليل الحاجة إلى توليد النسخ الاحتياطي التي تعمل بالوقود الأحفوري.
هناك عدة أنواع من تقنيات تخزين الطاقة الشمسية ، كل منها مناسب لتطبيقات مختلفة:
التخزين الكهربائي (أنظمة تخزين طاقة البطارية-BESS) تخزن هذه الأنظمة الطاقة في شكل كهربائي ، عادةً ما تستخدم بطاريات ليثيوم أيون أو بطاريات حمض الرصاص . تقنيات ليثيوم أيون الأكثر شيوعًا هي فوسفات الحديد الليثيوم (LIFEPO4) وكوبالت المنغنيز النيكل (NMC) ، وكلاهما يوفر خصائص أداء متفاوتة.
تخزين الطاقة الكيميائية تخزن هذه الأنظمة الطاقة في شكل كيميائي ، باستخدام مواد مثل غاز الهيدروجين. يتم إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي ويمكن تخزينه لفترات طويلة وتحويله إلى الكهرباء عند الحاجة.
تخزين الطاقة الحرارية يتضمن هذا النوع من التخزين تخزين الحرارة في مواد مثل الأملاح المنصهرة أو الماء ، والتي يمكن استخدامها لاحقًا لتوليد الكهرباء أو توفير الحرارة للتطبيقات السكنية أو الصناعية.
يعتمد اختيار الصحيح نظام تخزين الطاقة الشمسية على عدة عوامل ، بما في ذلك:
تصنيف الطاقة والقدرة القابلة للاستخدام: من الضروري تحديد مقدار الطاقة التي تحتاجها لتخزينها واستخدامها ، سواء للأغراض السكنية أو الصناعية أو التجارية.
كفاءة Roundtrip: هذا يقيس كمية الطاقة المخزنة مقابل الطاقة التي تم استردادها. الكفاءة الأعلى تعني فقدان الطاقة أقل.
عمر البطارية والضمان: البطاريات لها حياة وضمانات مختلفة ، والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على فعالية التكلفة الإجمالية للنظام.
التكلفة والميزانية: تأتي أنظمة مختلفة بنقاط أسعار مختلفة ، وعلى الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون عادة ما تكون أكثر تكلفة ، إلا أنها تميل إلى الحصول على عمر أطول من بطاريات حمض الرصاص.
النوعان الرئيسيان من البطاريات المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية هما الرصاص والليثيوم أيون . بطاريات
بطاريات حمض الرصاص : هذه هي الخيار التقليدي لتخزين الطاقة ، ولكن عادة ما يكون لها عمر أقصر (3-5 سنوات) وخفض كثافة الطاقة.
بطاريات الليثيوم أيون : على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون أكثر تكلفة ، فإن بطاريات ليثيوم أيون توفر عمرًا أطول (تصل إلى 10 سنوات أو أكثر) ، وكثافة طاقة أعلى ، وكفاءة أكبر. وهي متوفرة في نوعين رئيسيين: فوسفات الحديد الليثيوم (LIFEPO4) وكوبالت المنغنيز النيكل (NMC).
بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LIFEPO4) وبطاريات الكوبالت المنغنيز (NMC) هي كيمياء ليثيوم أيون الأساسيين المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية.
تُعرف بطاريات LIFEPO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) بسلامتها ، وحياتها الطويلة ، والاستقرار ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات السكنية حيث تكون السلامة مصدر قلق أساسي.
تميل بطاريات NMC (الكوبالت المنغنيز) إلى كثافة طاقة أعلى ، مما يعني أنها يمكن أن تخزن المزيد من الطاقة في مساحة أصغر. يتم استخدامها بشكل شائع في المركبات الكهربائية والتطبيقات التي تتطلب إنتاج طاقة أعلى.
هناك اعتبار آخر عند اختيار نظام تخزين الطاقة الشمسية هو ما إذا كان النظام مقترنًا أو DC :
تحتوي أنظمة AC المقترنة على محولات مدمجة وأسهل تعديلها إلى الأنظمة الحالية. كما أنها توفر المزيد من المرونة من حيث التصميم والتوسع.
تتطلب الأنظمة المقترنة DC عاكسًا مختلطًا ، ولكن يمكن أن تكون أكثر كفاءة ومثالية للتركيبات الشمسية الجديدة.
مع اعتماد الطاقة الشمسية المتزايدة ، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة الشمسية مكونًا رئيسيًا في تعظيم فوائد الطاقة الشمسية. سواء كنت تبحث عن نظام لدعم منزلك أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، أو تقليل فاتورة الكهرباء الخاصة بك ، أو إضافة أمن الطاقة إلى عملك ، فهناك العديد من الخيارات المتاحة. من خلال فهم أنواع مختلفة من أنظمة تخزين الطاقة الشمسية ، يمكنك اتخاذ قرار مستنير يلبي احتياجاتك المحددة ، ويزيد من استثمارك ، ويساعدك على تحقيق قدر أكبر من استقلال الطاقة.
بالنسبة لأولئك الذين يتطلعون إلى تحسين تخزين الطاقة الشمسية الخاصة بهم ، يمكن للتشاور مع الشركة المصنعة للبطارية الموثوقة لتخزين الطاقة توفير الخبرة اللازمة لضمان الاختيار الصحيح لمشروعك. سواء كنت تفكر في BESS السكنية أو ESS الصناعية والتجارية ، أو حتى حاوية ESS للتطبيقات واسعة النطاق ، يمكن أن يقدم نظام تخزين طاقة البطارية المناسبة وفورات طويلة الأجل وراحة البال.
